赤泥陶粒处理含Cr(Ⅵ)废水的吸附和解吸研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 17次 | 上传用户:mongtianxu
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一直以来,对含铬废水的处理研究从未中断。如今,山东铝业集团(山铝)将赤泥制成多孔陶粒,拟用于水处理领域。结合山铝陶粒微孔发达的特点,本试验对山铝陶粒吸附含铬废水的条件和解吸效果进行了研究。从山铝赤泥制备的陶粒中,筛分出的三种不同粒径的陶粒,通过肉眼观察外观和微孔,测定三种陶粒的粒径、比表面积、孔容积、孔径分布和微孔连通率等,优选出陶粒B,其粒径、比表面积、孔容积、微孔连通率分别为1.2mm、8.386m2/g、0.2759mL/g和68%。其最几孔径在100μm左右。通过单因素试验,选取陶粒B进行正交试验。选用L9(34)正交表,选取吸附时间、吸附温度、吸附质浓度、pH值4个试验因素,进行了模拟废水的静态吸附正交试验。正交试验结果表明:对陶粒B吸附Cr(Ⅵ)的影响顺序依次为pH值>吸附时间>吸附温度>吸附质浓度。其中,吸附质浓度对应的R值在数量级上有明显区别,说明在这几个因素里,吸附质浓度对陶粒的吸附影响非常小。正交试验结果确定:对于陶粒B,最佳吸附pH值为4.5;最佳吸附时间为3.0h;最佳吸附质(Cr(Ⅵ))浓度为200mg/L;最佳吸附温度为25℃。Cr(Ⅵ)在陶粒B上的吸附行为可用Freundlich吸附等温线较好地描述。在静态实验中,颗粒内扩散阶段直接影响了对Cr(Ⅵ)的吸附速度和扩散系数。陶粒的比表面积和孔结构对吸附溶液中的吸附效果起着决定性的作用,陶粒比表面积越大,孔结构越发达,则吸附效果越明显。选用中性蒸馏水冲洗解吸、酸洗解吸和碱洗解吸三种方式解吸已吸附饱和的山铝陶粒,结果表明宜选酸洗解吸。相比之下,浸泡2h后的酸洗效果明显优于直接淋洗。经浸泡2h后再进行酸洗,其解吸率在解吸2h时达到最大,之后解吸率略有下降并趋于稳定。
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